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廣效流感疫苗的新發展

2014H1N1-LabM研究團隊(由左至右):林國儀副研究員、博士後游約翔、博士生曾勇傑、馬徹副研究員。流感季節又到了!僅管世界衛生組織(WHO)已在全球設有一百多個流感中心;隨著季節的變化,各國政府和衛生組織也會加強防禦措施,包括:監控、疫苗、圍堵和醫療等手段;流感仍是一個公共衛生的重大議題,尤其是當發現新型的流感時,更讓醫護人員視為大敵。

問題就在於,現在流感疫苗的製造方法,永遠無法跟上病毒突變的腳步,以目前光是人傳人的流感來說,主要包括A和B兩型,而常見的A型就又有H1N1及H3N2亞型,它們又依病毒序列的差異,隨著流行年份和地區,有不同的病毒株。而每次疫苗的製作,都是針對當時WHO的預測,選取幾種病毒株做出來的。

因此,全球許多科學家都在尋找更理想的流感疫苗,最好是像其他的疫苗一樣,不需要每年施打。這,可能嗎?

在這一期的美國國家科學院期刊 (PNAS),基因體研究中心翁啟惠院長、馬徹老師,以及林國儀老師,合作發表論文,給這個議題帶來更進一步的曙光。在這個研究裡,他們用一個從導致人類流感的H1N1病毒之血球凝集素醣蛋白,分析純化出所設計的單醣化血球凝集素來當疫苗,不但證實對多種病毒株都有高度的抑制效果,更從免疫學的角度,一步一步的解析出這個疫苗是如何誘導免疫系統產生抗體的。

這個疫苗所根據的醣蛋白分子,是一個單醣化的血球凝集素(monoglycosylated hemagglutinin, HAmg)血球凝集素是病毒入侵細胞時所使用的蛋白分子。

多年來,這個研究團隊,已經證實和蛋白連結在一起的第一顆醣分子,扮演了對醣蛋白的正確摺疊及穩定性的重要關鍵角色。在血球凝集素這個醣蛋白表面,佈滿了大小的醣分子,若把這些醣分子都除掉,只要留下第一顆醣分子,這個血球凝集素不但穩定,且曝露出被醣分子覆蓋的一些不能突變的蛋白質序列。因此,他們提出假設,就是病毒血球凝集素表面這些大大小小的醣分子,都只是讓免疫系統分散注意力的。若把這些搗亂的醣分子先剃除,用這個單醣化的血球凝集素,應可以製出具有廣效性的疫苗。

研究團隊用A/Brisbane/59/2007 及 A/California/07/2009 兩種H1N1病毒株,先做成單醣血球凝集素,然後製成疫苗。小鼠及雪貂動物實驗結果,這個疫苗對所有1933年到2009年的H1N1流感都有效。他們的假設得到實驗的證明!

然而,這個疫苗若在人體內,又會如何和我們的免疫系統作用,確實的造成免疫呢?

首先,他們觀察到,樹突細胞對於HAmg 的吞噬力較強。

此外,HAmg 會活化CD8+ T 細胞,HAmg 的結構也讓B細胞更容易辨識,繼而產生IgG抗體。研究團隊根據上百個B細胞接受器序列的分析,更發現到HAmg能夠產生辨識多種HA的抗體。

這個研究的結論是,因此H1N1單醣化的血球凝集素,是一個可以對不同的H1N1病毒株都具保護力的流感疫苗。

研究團隊表示,只要繼續研究下去,研發出理想的萬能流感疫苗的可能性就越來越高。此外,同樣的方法還可以延伸到其它病毒的研究,凡舉登革熱、C型肝炎,甚或人類免疫缺陷病毒的防制,都可以嘗試。

此篇研究論文可於以下網址閱讀:http://www.pnas.org/content/early/2014/01/23/1323954111.abstract

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